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“会飞的汽车”是不是下一个产业新风口?

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“拿出车钥匙,远程遥控打开车门,坐进车内启动车辆,此时汽车两侧弹出两个机翼,随着悬挂在两侧的发动机缓缓启动,汽车摇身一变成为小型飞机,从地面快速驶向天空……”

“会飞的汽车”是不是下一个产业新风口?

几何时,“会飞的汽车”是许多科幻电影和动画片中的常客,凭借灵活的起降和强劲的动力,飞行汽车总是能够帮助主角化险为夷,完成各类高难度任务。如今,随着科技的飞速发展,“会飞的汽车”也从电影银幕中逐渐走进了现实世界,成为不少科技公司发力的新风口。

6月28日,斯洛伐克Klein Vision公司研制的双模式AirCar飞行汽车,从斯洛伐克的尼特拉机场飞往布拉迪斯拉机场,飞行时长达35分钟,“飞行汽车”再次成功试飞,引发了人们的关注。

有分析指出,这次飞行开启了双重运输工具的新时代,它开辟了一个新的运输类别,将原本属于汽车的自由还给了个人。

“日益拥堵的城市道路和时长混乱的交通情况,让汽车的通行效率大打折扣。”威尔森分析师徐宏直言,“在这种情况下,地面交通从路面向上和下进行延伸辐射,将成为发展趋势,向下就是地铁,向上则是飞行汽车。”

正如徐宏所言,“如果说汽车‘新四化’决定着未来10年的出行方向,那么可能在今后的30年甚至更久,飞行汽车都将成为出行领域热门的发展风口。”

“空中交通时代”离我们还有多远

“过去100多年间对于飞行汽车实践探索,主要发生在美国,人们通过汽车与飞机的结合,设计同时具备地面行驶和空中飞行功能的飞行汽车。尽管有陆空两栖功能的飞行汽车目前还难以融入地面交通运输体系,但随着技术和产品的发展,应可在应急救援和国防军事等领域作出重要贡献。”清华大学汽车安全与节能国家重点实验室常务副主任、教授张扬军在飞行汽车研究发展与关键技术的论文中指出。

随着城市空中交通概念的兴起,飞行汽车概念的内涵拓展为用于解决城市交通拥堵问题、或用于城市空中交通的运载工具。“我们现在常说的飞行汽车,为仅具有空中飞行功能的电动垂直起降飞行器,已经成为世界各国重点布局的领域。”张扬军表示。

事实上,在各国的利好政策刺激之下,市场需求也在同步增长。飞行汽车已经由最初个人梦想家的小范围实践,发展为资本市场和新兴科技公司关注的热点,正进入一个新的阶段。

罗兰贝格在2018年11月发布的“城市空中交通——一种新型交通方式的兴起”研究报告中,预测到2025年,将有3000架飞行汽车投入使用,随后呈指数级增长;预测到2050年,全球范围内将有近10万架飞行汽车用作空中出租车、机场班车和城际航班服务。

摩根士丹利也发布蓝皮书,估算2040年全球城市空中交通的产业规模将达到1.5万亿美

作为面向城市空中交通和未来出行的新型交通工具,飞行汽车正日益受到航空和汽车领域的重视,成为航空与汽车技术与产业跨界融合的重要发展趋势。

“突出飞行模式优势、具有垂直起降功能的电动飞行汽车,已成为当今国内外飞行汽车研发的主流。波音、空客、贝尔、巴西航空、中航工业等传统航空企业巨头均已布局电动飞行汽车的研发。电动汽车的发展,为电动航空奠定了较好的技术与产业基础。”张扬军介绍说

有分析指出,飞行汽车亦被认为是汽车技术电动化、智能化之后的必然发展,目前,吉利、奥迪、现代、丰田、特斯拉等汽车企业也都纷纷加入飞行汽车研发的行列。

事实上,飞行汽车的发展,不仅会给人类带来一个更加美好的智慧出行时代,更会对未来社会、经济、安全和环境等方面产生重大影响。

以旅游观光领域为例,飞行汽车可以在景区、游乐园旅游景点等指定地点提供空中旅游服务,游客搭乘飞行汽车,可以通过一种新的视角游览以前难以到达或者无法到达的地区,比如深谷、高峰、丛林、荒岛、瀑布等。

据了解,除了载人出行,飞行汽车近期更可能的落地场景就是运物,特别是在地面交通不便的地域,比如距离不太远的离岸岛屿,山区地区等没有陆地交通条件或者地面交通基础设施不佳的区域,通过飞行汽车实现物流运输是有明显优势的。

“目前国内上海金山地区就在进行这类海上空域范围内智能空中物流的示范运营工作,一个场景就是将离岸海岛的优质水产品快速运抵金山区,再通过陆运抵达城区。”张扬军说。

如何抢占产业发展新风口

毫无疑问,飞行汽车作为面向城市空中交通和未来智慧出行的新型交通工具,将给人们带来一个更加美好的智慧出行时代,也将在出行行业重新掀起一轮市场洗牌。

“对于任何新型领域而言,‘先到者’都具有一定的天然优势,这种优势起初是技术上的,随后会转化到产品和市场中,最终转化为大量的订单和良好的市场口碑,因此,如何抢占飞行汽车这个产业发展新风口,是当下最要紧的问题。”徐宏分析道。

而张磊就是与时间赛跑,抢占飞行汽车风口队伍中的一员。作为北京玮航科技公司的联合创始人兼CEO,张磊从2016年起,就将目光瞄准在了飞行汽车的领域。

“我本科和研究生都是在清华大学汽车工程系读的,当时通过与课题组老师和同学的交流讨论,结合对于市场发展趋势的研判和消费者需求的分析,我们预测未来交通领域的发展会从面向地面交通的电动智能汽车时代,最终走向实现立体出行的飞行汽车时代,这也让我与飞行汽车结缘。”

然而当时在国内,研发飞行汽车相关技术的企业和科研机构少之又少,没有前人的经验可以借鉴就只能在未知中摸索前进,为了能够确定发展的方向,张磊查阅寻找了很多国外关于飞行汽车的资料,经过近一年的学习研究,张磊有了较为清晰的认知和理解。

“飞行汽车作为新生事物,实现从0到1的突破,让飞行汽车飞起来是当前各个企业关注的焦点,而我们认为从无到有之后,从有到优才是未来产品竞争的核心”张磊分析说,“载得多、飞得远、噪声低,这三点将成为未来衡量飞行汽车优不优的关键因素,动力推进系统则是关键卡脖子技术。”

张磊直言,“目前在测试的飞行汽车基本都采用旋翼推进方式,旋翼推进基本解决了飞行汽车从0到1飞起来的问题,而涵道风扇具有尺寸小、推力大、噪声低、安全性好的优势,是更加适合城市立体交通应用场景的推进方式,是让飞行汽车从有到优的推进方式。”

为了解决“优”这一关键问题,张磊和同事们将目光锁定在了研发大推力、高效率、低噪声的电动涵道风扇推进技术上。据张磊介绍,玮航科技围绕电动涵道风扇智能推进技术进行系统研究并建立了核心技术门槛。建立了高通流涵道风扇设计理论与方法,提出了涵道风扇电机一体化耦合设计模型,以及在地面效应影响下提高飞行汽车安全起降能力的智能控制策略,相较于旋翼飞行汽车,涵道风扇飞行汽车在垂直起降的过程中更加安全,与此同时,在风扇电机一体化设计的加持下,涵道风扇推进系统解决了电机重量大的问题,进一步提升了续航和飞行的效率。

然而想要进行技术创新,绝非一件容易的事,张磊和同事们在涵道风扇技术的研发过程中也曾遇到过不少的难题。

“比如如何解决涵道风扇适用的电机重量较大这一技术问题,国际上就没有可借鉴的经验,就是我们跳出常规思维,独立自主解决的。涵道风扇低速大扭矩特性使得常规选型匹配得到的电机重量很大,这就削弱了涵道风扇相较于旋翼技术的优势,减重的问题困扰了我们很久。后来我们将风扇和电机统筹进行考虑,通过耦合设计、协同优化的方法,最终为解决了这一难题指明了技术路径。”张磊回忆说。

张磊告诉记者,尽管自主研发和探索的过程有时候很艰难,但是同样非常锻炼人:“在研究的过程中,我们大胆打破学科边界,头脑风暴提出各种创意,这些成果是我们未来研发的宝贵财富。”

也正是凭借锲而不舍的精神和大胆求证的态度,张磊和同事们在飞行汽车的关键技术和场景开拓方面取得了很大的进展。“今年年底左右,我们针对特定场景的600公斤级全尺寸飞行平台将会进行飞行测试,顺利的话明年会开始产业化落地,逐渐进入大家的生活。”张磊说。

“发展飞行汽车,突破关键技术瓶颈,不仅可为发展城市空中交通奠定技术和平台基础,还将有效促进动力电池、燃料电池、新型轻量化材料和智能驾驶等产业链的技术突破与创新,增强新一轮科技革命和产业变革引领能力,对我国实现交通强国目标特别是发展电动航空战略新兴产业具有重要的战略意义。”徐宏直言。

张扬军则建议构建汽车与航空跨界融合的飞行汽车技术创新体系,以及推动飞行汽车在城市空中交通和应急救援等领域的示范应用,以此作为我国发展近期飞行汽车的突破口和重点任务。

“我推测地面汽车交通在2030年左右跨入智能汽车时代后,将开启与城市智能空中交通的融合过程。”张扬军对记者说,“预计到2050年左右,飞行汽车的发展将从公共交通领域进入私人交通领域,陆空两栖的智能飞行汽车将开启大众化应用,人类将迎来地面智能交通与城市空中交通融为一体的未来智慧出行时代。”

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